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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要.汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有应用价值的。我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着
2、城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。我们设计主要采用计数电路，锁存电路和三态门控制电路来实现出租车计价器的功能。关键词 计价器，锁存器，三态门，开关 专心-专注-专业目 录 1设计主要内容及要求1.1题目：出租车计价器控制电路1.2设计要求要求设计一个出租车计价器控制电路，能够实现计费、等候、预置数据、显示等功能。用Proteus软件仿真，安装电路并测试其逻辑功能。1.2.1设计目的熟练使用proteu
3、s软件仿真，具备数字电子技术制作初步能力，通过完成本课题的硬件设计，使同学们了解数字电路整个开发流程。1.2.2基本要求(1) 能预置起步价和单价，如设置起步里程为5Km，起步价为13元，当里程大于5Km时，每公里按1元计费，能用数据开关设置每公里单价1元。(2) 等候时间计费，如每10min增收1Km的费用。(3) 总费用、单价均用2为数字显示，单位为元，最大显示99元。(4) 里程显示，显示为3位数，单位为Km，最大显示999Km。(5) 实现按里程计费，总费用=起步价+（总里程-5Km）里程单价。(6) 清零功能，按复位键，里程显示、总费用显示装置清零。(7) 按下计价键后，汽车运行计费
4、，候时关断，候时计数时，运行计费关断。(8) 写出设计步骤，画出设计的逻辑电路图；(9) 对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设计要求。(10) 安装并测试电路的逻辑功能。2绪论2.1项目研究的背景及意义出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分。近年来，我国出租车行业迅猛发展，出租车已经成为我国城市公共交通的重要组成部分和现代化城市必备的基础设施，成为人们工作、生活中不可缺少的交通工具。出租车服务行业和出租车计价器紧密相关，因为出租车必须安装出租车计价器才能投入营运。出租车计价器是一种能根据乘客乘坐出租车行驶距离和等候时间的
5、多少进行计价，并直接显示车费值的计量器具。计价器是出租车的经营者和乘坐出租车的消费者之间用于公平贸易结算的工具，因而计价器计价准确与否，直接关系到经营者和消费者的经济利益。依据国家有关法律、法规，出租车计价器是列入国家首批强制检定的工作计量器具之一，也是近年来国家质量技术监督部门强化管理的六类重点计量器具之一。出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，出租车计价器的研究也是十分有应用价值的。2.2 出租车计价器的现状和发展趋势近年来国内普遍使用
6、的计价器只具备单一的计量功能。目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京，上海，沈阳和广州等地。目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在沈阳，北京，上海和广州等地。 随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。
7、单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好。国内外出租车计价器的发展趋势 大规模集成电路的发展又产生了新一代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。随着单片机性能不断提高而价格却不断下降，单片机控制得到更广泛的应用，外围芯片的不断发展，使得计价器的功能更加强大，性能更加稳定。3研究的内容及可行性分析3.1 研究的内容当出租车开动时，随着行驶里程的
8、增加，计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而计费数字显示起步价（如13元）。当行驶到某一值时（如5km）计费开始从起步价开始按照里程单价增加。当出租车到达某地需要等候时，司机只要按一下“计时”键，每等候一定时间，计费就增加一个额外的等候费用。出租车继续行驶时，停止计算等候费，继续增加里程计费。到达目的地，便可按显示的数字收费。3.2 设计思路当出租车行驶时，设每走1km，产生一个脉冲CP1km，作为里程计数器的时钟。当出租车等候时，设每等候10分钟增收1km的费用，此时产生脉冲 CP10min，作为里程计数器的时钟。里程判别电路产生两个反相的控制信号作为使能信号，使三态门控制电路1和2轮流工
9、作：当计价器启动时，里程判别电路产生的一控制信号使三态门控制电路1工作，起步价预置数据通过三态门控制电路1输出，启动脉冲将锁存器打开，使译码显示电路显示起步价；当里程计数超过起步里程5km时，里程判别电路产生的另一控制信号使三态门控制电路2工作，计价电路进行费用的计算后通过三态门控制电路 2 输出，经锁存器及译码显示电路显示总费用。总体思路如图3.1所示。 图3.1 出租车计价器控制电路框图4电路设计4.1 里程计数显示电路设计设出租车每走10m产生一个脉冲，到1km时，产生100个脉冲。所以对里程计数，首先要设计一个模100加计数器产生 CP1km 脉冲。这里可以利用2片集成计数器74LS1
10、60级联构成100进制加计数器，如图4-1CP10m 是出租车运行10m产生的脉冲，作为74LS160-1的时钟，当计数器计满1km时（10010m），74LS160-2的RCO输出端信号即为脉冲CP1km，作为里程计数器的计数脉冲。里程的计数则用3片74LS160级联构成1000进制加计数器即可，最大计数范围为999如图4.1所示。仿真图如图4.2所示 图4.1一千米计数电路图4.2里程计数显示4.2 CP10min脉冲产生电路设计如图4.2所示，当出租车在等候时，司机按一下“等候键”，使触发器的4脚接地，则Q端输出高电平，555振荡器工作，输出1Hz 的脉冲到等候计数器。当计满10min时
11、，输出一个CP10min 脉冲，经或门送给里程计数器计数。即等候10min，相当于行程1km。若等候5min时，出租车恢复行驶，这时，将触发器的4 脚接高电平，出租车行驶输出的CP10m 脉冲使触发器翻转（Q=0），555 振荡器停止工作，等候计数器停止计数。仿真图如下图4.3所示图4.3 CP10min脉冲产生电路设计4.3里程判别电路设计里程判别电路如图4-3所示，当实际里程数达到所设置的起步里程数时，使触发器翻转，未到起步里程数时Q0，达到起步里程数时Q1。仿真图如下图4.4所示。图4.4里程判别电路4.4 三态门控制电路设计由四片三态四缓冲器/线驱动器74LS244 构成如图4.4所示
12、，三态门控制电路1、2和3、4轮流工作，将得到的指令输出给74LS273锁存器，同时1、2芯片预置起步价13元。仿真图如下图4.5所示。图4.5三态门控制电路设计4.5 计价电路设计及显示设计单价按最小单位元计，最高价为999元。所用元件原理说明：（1）74LS244起缓存作用，可将起步价预置直接显示到计价器又能将此信息存储起来。（2）74LS273为八D触发器：当R端为“1”时正常工作，当脉冲信号输入（行程超过1km，或等待时间超过600s时），芯片工作将D处信号输入，通过触发器作用Q的n+1次方为D，将信号从Q端输入。（3）与门：在计价器中十位的七段数码管中引出的与门实现当位到达九时再从B
13、CD码加法器中再输入一个信号时即到达1010时从与门输出信号“1”。（4）2位BCD码加法计数器：从八D触发器输出的信号引入BCD码加法器的A端，从里程单价预制的信息输入B端通过BCD码加法器作用将两者的BCD码相加，从S端输出，并将其引入计价器上与原来的数字相加而显示总价。C1端为接受低位相高位的进位端。计费显示如图4.6所示。图4.6计费显示4.6锁存电路设计锁存电路选用8D锁存器74LS273,当时钟脉冲CP1km、CP10min或启动脉冲的正跳变来到时，锁存器被打开，其输出等于输入。从而将三态门控制电路的输出值送到锁存器的输出端。电路如图4.7所示。图4.7锁存电路设计5总的电路设计图
14、5.1总的电路元器件清单元件名个数74LS160874LS74274LS00674LS04374LS32274HC4511774LS283474LS10274LS273174LS2444555定时器1电阻若干电容若干表1 心得体会“数字电路课程设计”是电子技术课程的实践性教学环节，是对我学习电子技术的综合性训练。以前根本就没有这样的课,所以我非常珍惜这次做课程设计的机会.我做的是出租车计价器的设计，然而，要完成一个课题的设计要涉及到许多方面的知识。通过上网查询和查阅相关书籍资料，让我知道了大量关于出租车计价器设计的知识，同时又重新将从前学过的知识复习了一遍，做到对各个集成块的引脚功能和工作原理都很清晰。从而让我更深一步掌握了时序逻辑电路的功能，学会了做课程设计的一般步骤。首先我制定出自己的设计方案，其次详细设计每一部分的电路，最后再根据原理方框图连接电路。这不仅培养了我独立分析和解决实际问题的能力，同时也为以后的电路设计打好了基础。 在这次的设计中，让我认识到自己在学习理论知识中的不足。特别是555定时器那块知识，我学的
